5. Магнитная цепь на постоянном токе. Схема замещения магнитной цепи.

Основным магнитным потоком Ф_б называется поток в воздушном зазоре б, приходящийся на один главный полюс машины. Величина Фб определяет величину индуктируемой в обмотке якоря э. д. с.

При проектировании машины постоянного тока возникает необходимость определения зависимости Фб от тока возбуждения полюсов. Эта задача решается путем расчета магнитной цепи машины при холостом ходе, когда ток якоря 1_а = 0. Вследствие симметрии устройства машины и равенства потоков всех полюсов достаточно рассмотреть магнитную цепь одной пары полюсов.

Магнитная цепь машины изображена на рис. 2-1, причем для каждого полюса штриховой линией показана такая магнитная линия потока Ф₆, длину которой можно считать средней для всех магнитных линий.

6. Особенности расчета магнитной цепи на постоянном токе. Цель расчета.

Магнитную цепь можно рассчитать на основе закона полного тока для средней магнитной линии (рис. 2-1):

где Н — напряженность магнитного поля; d\ — элемент длины магнитной линии; ^i — полный ток, охватываемый магнитной линией.

Точное вычисление линейного интеграла (2-1) на практике затруднительно. Поэтому магнитную цепь разбивают на участки:

воздушный зазор (б), зубцы якоря (к_г), спинку якоря (L_a), •полюсы (h_m), ярмо (L_fl) и заменяют интеграл суммой, предполагая, что на протяжении каждого участка Н постоянна. Тогда вместо равенства (2-1) получим

Рис. 2-1. Магнитная цепь машины постоянного тока

7. Магнитная система на переменном токе. Цель расчета. Особенности расчета.

При переменном токе подводимое к катушке напряжение U обычно уравновешивается наведенной ЭДС, взаимосвязь которой с магнитным потоком Ф определяется законом электромагнитной индукции. Поэтому действующее значение напряжения равно

, (16.1)

где  – частота тока;  – число витков обмотки;  – амплитудное значение потока.

Ток в обмотке электромагнита переменного тока определяется подводимым к ней напряжением и ее комплексным сопротивлением:

, (16.2)

где R – активная составляющая сопротивления обмотки; X – индуктивная составляющая сопротивления обмотки.

Индуктивное электрическое сопротивление обмотки  , зависящее от индуктивности L, в существенной мере определяется магнитным состоянием магнитной цепи. Изменение магнитной проницаемости магнитопровода, увеличение или уменьшение воздушных зазоров в магнитной системе вызывает изменение индуктивности L и приводит к изменению тока в обмотке электромагнита.

При расчете магнитной системы переменного тока кроме активных магнитных сопротивлений воздушных промежутков и магнитопровода возникает необходимость учитывать потери в магнитопроводе из-за гистерезиса и вихревых токов, а также действие вторичных электропроводящих контуров (дополнительные замкнутые обмотки, короткозамкнутые витки, другие электропроводящие тела), пронизываемых потоком первичной обмотки магнитной системы. Потери определяют разные фазы магнитных потоков и МДС. Для учета этой особенности по аналогии с электрическими цепями используются комплексные значения магнитных сопротивлений.